Учебное занятие по информатике на тему "Определение порядка химической реакции в Microsoft Excel". 10-й класс : Химия

Цель занятия: познакомить обучающихся с основными методами определения порядка химической реакции (дифференциальный метод подстановки, интегральный метод подстановки, метод Вант-Гоффа).

Задачи занятия:

  • познакомить обучающихся с понятием порядка химической реакции, основными методами определения порядка реакции (дифференциальный метод подстановки, интегральный метод подстановки, метод Вант-Гоффа);
  • закрепить полученные знания при выполнении практического задания;
  • развить умения работы обучающихся в программе Microsoft Excel.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Оборудование.

Компьютеры, проектор, экран, презентация к уроку, карточки с индивидуальными заданиями для учащихся (см. Приложение).

Ход урока

Учитель знакомит обучающихся с темой урока (слайд 1), вводит понятие порядка реакции, поясняет, что порядок реакции показывает характер зависимости скорости реакции от концентрации, приводит формулу для расчета скорости реакции (слайд 2):

где ? - скорость химической реакции, СА и СВ - концентрации исходных веществ А и В, nA и nB - стехиометрические коэффициенты в уравнении химической реакции. Учитель поясняет учащимся, что теоретический порядок реакции будет равен сумме стехиометрических коэффициентов n = nA + nB. Более точно порядок реакции определяют по опытным данным, полученным в ходе проведения химической реакции.

Далее обучающимся сообщают, что наиболее часто используемыми способами определения порядка реакций по опытным данным являются дифференциальный и интегральный методы подстановки. При использовании дифференциального метода по опытным данным строятся три графика в координатах С - ?, ln C - ? и 1/С - ? (слайд 3). Далее они сравниваются с графиками нулевого, первого и второго порядка. Таким образом, при совпадении с одним из эталонных графиков устанавливается порядок реакции. Учащиеся переносят схемы графиков в рабочую тетрадь и подписывают под каждым из них соответствующий порядок реакции.

Затем учитель знакомит учащихся с интегральным методом определения порядка химической реакции (слайд 4), поясняет, что при использовании данного метода опытные данные подставляются в уравнения для констант скорости химических реакций:

0 порядок
1 порядок
2 порядок

При условии получения близких значений констант в результате расчета по одному из уравнений определяют истинный порядок реакции. Учащиеся переносят уравнения для расчета констант скоростей реакций в рабочую тетрадь. Учитель поясняет, что нулевые значения концентраций для расчетов определяются из графика как точки пересечения прямых с осью ординат.

Учитель сообщает, что при условии наличия данных по скорости реакции в зависимости от времени протекания реакции можно уточнить порядок реакции с помощью метода Вант-Гоффа (слайд 5). Учащиеся переносят в рабочую тетрадь уравнение:

После подведения итогов теоретической части урока, учащиеся приступают к выполнению задания с одновременным разбором примера (слайды 6-20). Для выполнения практического задания каждый ученик берет одну из 30 карточек с заданием (см. Приложение). Задание выполняется в несколько стадий, одновременно с объяснениями учителя.

В качестве примера учащимся предлагается отличный от всех 30 карточек вариант задания (слайд 7). В задании предлагается на основании кинетических данных реакции определить порядок с помощью дифференциального метода подстановки, вычислить константу скорости с помощью интегрального метода подстановки, а затем уточнить порядок реакции с помощью метода Вант-Гоффа. Задание выполняется учащимися в Microsoft Excel.

Первым этапом выполнения задания является подготовка таблицы для дальнейших расчетов (слайды 8-11). Для этого на листе Microsoft Excel в первой строчке учитель рекомендует вписать обозначения кинетических данных из задания (время, скорость, концентрация), вспомогательных значений для построения графиков (ln C, 1/C), а также вычисляемых значений, таких как константа скорости и порядок реакции (слайд 8). Во время выполнения задания необходимо соблюдать одинаковую точность вычислений. Учитель поясняет, что так как кинетические данные из задания даны с точностью до десятитысячных, то и все остальные вычисления должным иметь такую же точность. Для этого ячейкам задается числовой формат и в свойствах устанавливается число десятичных знаков равное четырем (слайд 9-10). Затем ученики заполняют отформатированные ячейки данными из задания (слайд 11).

Вторым этапом выполнения задания является применение дифференциального метода подстановки. Учащиеся вычисляют вспомогательные значения ln C и 1/C (слайд 12), строят три зависимости в координатах С - ?, ln C - ? и 1/С - ?. Учитель обращает внимание, что к каждой зависимости необходимо добавить линию тренда, вывести на диаграмму уравнение прямой, а также величину достоверности аппроксимации. После построения учащимися диаграмм с уравнениями прямых и величинами достоверности аппроксимации учитель показывает пример анализа полученных результатов (слайд 14-17). На основе анализа своих данных ученики выбирают зависимость с наибольшей достоверностью аппроксимации и сравнивают зависимость с эталонными зависимостями для разных порядков реакции. Таким образом, обучающиеся выполняют первую часть задания и находят порядок реакции с помощью дифференциального метода подстановки.

Третьим этапом выполнения задания является применение интегрального метода подстановки. Учитель сообщает обучающимся, что они уже предположительно определили порядок реакции по своим данным, поэтому вычисления достаточно произвести только по одному уравнению для получившегося порядка реакции. В случае примера порядок реакции - первый. У обучающихся помимо первого могут получиться реакции нулевого и второго порядков в зависимости от варианта задания. Учащиеся из уравнения прямой находят начальное значение концентрации (С0), затем производят расчет константы скорости аналогично примеру (слайд 18). Учитель сообщает учащимся, что если в результате расчетов ими получены сходные значения констант, то порядок реакции определен верно. В случае большой разницы между значениями констант для разных точек необходимо вернуться к дифференциальному методу и проверить, не допущена ли в тех вычислениях ошибка.

Порядок реакции не обязательно может быть целым, он может иметь любое дробное значение. Учитель предлагает учащимся с помощью метода Вант-Гоффа произвести расчет точного значения порядка реакции (слайд 19). По полученным значениям можно вычислить среднее значение порядка реакции с точность до десятитысячных.

Итоги урока.

В конце урока учащиеся подводят итоги: оценивают проведенную ими работу и сообщают о получившемся порядке реакции учителю, который внимательно проверяет выполненное задание.

Литература

  1. Замараев К. И., Панфилов В. Н., Савинов Е. Н. и др. Сборник задач по химической кинетике и катализу / Под ред. Е. Н. Савинова, В. Н. Пармона. ? Новосибирск: НГУ, 1997.
  2. Замараев К. И. Химическая кинетика: Курс лекций. Новосибирск, 2004.

Презентация.

Читать еще:


Новые материалы:

Исследовательская работа по теме "Дифференцированное обучение в начальной школе" :: Методическая разработка урока математики во 2-м классе (1–4) по теме "Письменное сложение и вычитание двузначных чисел" :: Урок математики во 2-м классе по программе (1-4) по теме "Закрепление изученного материала. Решение уравнений" :: Учебное взаимодействие на уроках математики :: Открытый урок "XIX век. Литературные сказки" :: Дюнкерк ( Dunkirk ), 2017 :: Дом и дача/Мебель/Столы и стулья/Столы и столики/Мебель для спальни/Туалетные столики, зеркала/Туалетные столики / Компасс / Стол Компасс ::

Отзывы (через аккаунты в социальных сетях Вконтакте, Facebook или Google+):

Оставить отзыв с помощью аккаунта ВКонтакте:

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:

Самое популярное:
Звуко-буквенный разбор слов : Начальная школа - Хелси и Смарт

Научить детей реально оперировать звуками, т.е. развивать фонетический слух.

Тесты для задания 7 ЕГЭ по русскому языку : Русский язык

Представленные тесты дают возможность учащимся приобрести практические навыки, связанные с нахождением нарушений синтаксической нормы. Умение видеть и исправлять данный вид ошибок при построении предложений позволяет не только дать правильный ответ при выполнении этого задания, но и не допускать подобных ошибок в сочинительной части экзамена.

Интерактивная карта загрязнения воздуха онлайн, обновляется в режиме реального времени

Экологическая карта загрязнения воздуха, которым мы дышим. В режиме реального времени.

Тестовые задания по экологии : Экология

Тестовые задания предназначены для проверки и закрепления знаний учащихся 8–11-х классов по курсу «Основы экологии». Данные тесты дают возможность быстро и объективно организовать проверку знаний учащихся по разделам «Основы экологии», «Учение о биосфере», «Экология популяций», «Взаимоотношения организмов», «Экология экосистем».

Решение задач по теме: "Преломление света", 11-й класс : Физика - Хелси и Смарт

Чтобы подготовить молодое поколение к жизни в информационном обществе, нужно его обучать, используя технологии этого общества. Компьютерная модель "Отражение и преломление света", разработанная компанией "ФИЗИКОН", позволяет учителю организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельности учащихся: компьютерная лабораторная работа и решение задач с последующей компьютерной проверкой.

Контрольная работа по химии. 8-й класс. Тема: "Кислород. Водород. Вода. Растворы" : Химия

В данной контрольной работе осуществляется проверка знаний и умений. Контрольная работа рассчитана на 1 урок и представлена в 2 вариантах, каждый из которых разбит на 3 части: 1 - тест, состоящий из 18 вопросов; 2 - четыре утверждения, где есть пропущенное слово; в 3 - необходимо составить 6 уравнений химической реакции и уравнять их.

Школьные занятия:
 
Контакты Научно-популярный портал "Познание - XXI век".
111672, г. Москва, ул. Новокосинская, д. 15, корп. 7.
Для связи E-mail: . spieler@detishka.ru
 
ADD